Детекторы горючих газов

Промышленные процессы, в процессе которых возникают горючие газы и пары

Приведем перечень наиболее часто встречающихся промышленных процессов, в ходе которых возникают горючие газы и пары:

• Удаление горючих материалов из резервуаров и труб в подготовке к ремонту, разборке и очистке трубопроводов, или пожароопасных работ, например, сварки.
• Испарение горючих растворителей в сушильном шкафу.
• Распыление и покрытие изделий краской, клеящими или другими веществам, содержащими легковоспламеняющиеся растворители.
• Производство горючих газов.
• Производство и смешивание легковоспламеняющихся жидкостей.
• Хранение горючих веществ.
• Процессы экстракции растворителями.
• Сжигание газа или нефти.
• Комбинированное производство тепла и электроэнергии.
• Печи для термообработки, в которых используются горючая атмосфера.
• Зарядка батарей и аккумуляторов.

Принцип действия детекторов горючих газов

Когда количество горючих испарений достигает определенного предела, достаточно небольшой искры, чтобы произошел взрыв. Опасный показатель — НКПР, т.е. нижний концентрационный предел распространения пламени — измеряется в процентах. В западной терминологии этот показатель обозначается как low explosive limit или LEL.

С помощью детектора утечки газов измеряется текущая концентрация веществ в воздухе. Сравнение полученных данных с НКПР (LEL) показывает, насколько ситуация близка к критической. Простые портативные приборы имеют встроенный датчик, работают от батареек, определяют содержание небольшого списка веществ: пропана, бутана и метана. Такой прибор подойдет для решения ограниченного круга задач.

Детекторы горючих газов работают на основе различных технологий, каждая из которых имеет свои особенности. В большинстве случаев используется одна из следующих технологий:

• Термокаталитический детектор. Внутри находятся две небольшие катушки с нанесенным на них катализатором – одна из них «активна», вторая – контрольная. Через катушки пропускается электрический ток, нагревающий катализатор для температуры, при которой активная катушка реагирует с горючими парами и газами – в форме поверхностного горения. В результате этого повышается температура детектора. Измеряя изменение сопротивления катушки, получаем значения для различных типов смесей. Интенсивность каталитического процесса зависит от типа поступающей смеси и ее концентрации. Поэтому, для работы детектора, необходимо производить его калибровку.
• Недисперсионный инфракрасный детектор (NDIR — Non-Dispersive Infrared Gas Detector). Относится к оптическим детекторам газов, работа которых осуществляется на основе анализа поглощения газом инфракрасного излучения. Поток измеряемой смеси пропускают через основную и эталонную область, заполненную газом, не поглощающим измеряемую смесь. По анализу разности или отношения сигналов определяются требуемые параметры. Такого типа детекторы должны калиброваться для конкретных смесей, а выдаваемые значения для других типов гадов могут быть некорректными.
• Пламенно-ионизационные детекторы. Принцип работы пламенно-ионизационных детекторов (ПИД) основан на ионизации смесей в электрическом поле, при их сжигании в пламени водородной горелки. При этом образуется ионное облако, которое перемещается между электродами в камере сгорания. Как результат, возникает электрический ток, пропорциональный содержанию определяемого компонента смеси. Время установления показаний данных детекторов высоко, но для измерения воспламеняемости, необходимо знать тип компонента.

Сферы применения

Детекторы горючих газов находят широкое применение в различных сферах:

• Жилищный сектор. В домах и квартирах для защиты от утечек газа.
• Транспорт. На автомобилях и грузовых транспортных средствах для обеспечения безопасности.
• Строительство. При проведении работ, связанных с использованием горючих материалов.

На промышленных предприятиях детекторы горючих газов применяют очень широко:

• на складах ГСМ;
• при очистке и ремонте газопроводов;
• во время обслуживания крупных канализационных сооружений;
• в сушильных шкафах и камерах;
• в шахтах;
• при работе с легковоспламеняемыми веществами: растворителями, лаками, клеями и т.п.;
• в покрасочных камерах;
• на АЗС и т.п.

Детекторы газов также задействуют в быту, например, при очистке емкостей ЛОС, других канализационных сооружений, контроля работы газового оборудования, выявления утечек природного газа, проверки состояния воздуха в гараже и т.п.

Кому нужны детекторы горючих газов

Детекторы горючих газов необходимы:

• Промышленным предприятиям: Для соблюдения норм безопасности и предотвращения аварий.
• Собственникам жилья: Для защиты семьи от возможных утечек газа.
• Строительным компаниям: Для обеспечения безопасных условий труда на объектах.

Газоанализаторы горючих газов предназначены для использования в ситуациях, когда существует риск для жизни или собственности, вызванный возможным скоплением горючей газовоздушной смеси. Газоанализаторы горючих газов дают возможность снизить риск путем обнаружения горючего газа и выдачи соответствующего звукового или светового предупреждающего сигнала. Они также могут применяться для инициирования мер предупреждения аварии, таких, как остановка работ на предприятии, эвакуация персонала и действия по предотвращению пожара.

Виды и типы детекторов

Детекторы горючих газов можно классифицировать по нескольким критериям:

1. По принципу действия:

• Электрохимические
• Полупроводниковые
• Инфракрасные

2. По месту установки:

• Переносные
• Стационарные

3. По типу обнаруживаемого газа:

• Для метана
• Для пропана
• Универсальные (обнаруживают несколько газов)

Особенности и преимущества

Каждый тип детектора имеет свои особенности:

• Скорость реакции: Современные детекторы реагируют на утечки мгновенно, что позволяет быстро принять меры.
• Компактность: Многие модели имеют небольшие размеры и могут быть установлены в ограниченных пространствах.
• Надежность: Качественные устройства обеспечивают длительный срок службы и стабильную работу.

Преимущества использования детекторов горючих газов:

• Обеспечение безопасности и предотвращение аварий.
• Возможность раннего обнаружения утечек.
• Удобство в использовании и монтаже.

Использование детекторов горючих газов в нефтегазовой промышленности

Все три составляющих нефтегазовой промышленности (прогноз, поиск, разведка и разработка; переработка, хранение и транспортировка; сбыт нефтепродуктов) используют процессы, в которых необходимо осуществлять мониторинг взрывоопасных газов и паров.

Основными объектами являются:

• Площадки разработки проекта и участки переработки нефти и газа
• Нефтеперекачивающие станции магистральных нефтепроводов
• Компрессорных станции и газопроводы
• Нефтебазы и базы нефтепродуктов, хранения сжиженного газа
• Нефтеналивные эстакады, морские терминалы, в т.ч. морские платформы, корабли и лодки

Применяемые газоанализаторы:

• Пламенно-ионизационные датчики (ПИД): Мониторинг НКПР в печах, сушилках, печах для сжигания отходов и камерах дожигания; Мониторинг излучений ЛОС.
• Газоанализаторы горючих, токсичных газов и кислорода Мониторинг горючих, токсичных газов и кислорода в производственных и складских помещениях
• Анализатор теплоты сгорания газа в единицах BTU: Мониторинг потоков газов
• Инфракрасные абсорбционные датчики: Мониторинг состояния горючих газов в чистых производствах с низкой температурой, низкой концентрацией растворителей одного типа

Как выбрать детектор горючих газов

Несмотря на уверенность многих руководителей и их технических служб в том, что их объекты оборудованы современными и надежными системами пожарной защиты, пожары и взрывы происходят в достаточной степени часто. Во многих случаях, при разработке технических заданий на проектирование, осуществляется неправильный выбор газоанализатора, либо использование некорректного метода отбора пробы.

В связи с этим ключевыми моментами обеспечения пожарной безопасности являются выбор правильного типа газоанализатора, в совокупности с достоверным процессом отбора пробы. Следует обратить внимание на следующие положения общего плана:

• Назначение системы: будет ли она играть роль анализатора (контроль производственных процессов) или сенсора (контроль утечек)
• Использовали ли вы уже аналогичную систему, ваш опыт работы с ней (недостатки и положительные стороны – сравнить с выбираемой)
• Необходимый типа детектора; стационарный, переносной или портативный.
• Для портативных детекторов: есть ли возможность быстрого обучения персонала для работы с ним; используется или он пассивно, или активно (с необходимостью управления оператором)
• Место работы системы: в помещении или на открытом воздухе. Принять во внимание рабочую температуру, давление и влажность.
• Необходим ли вам точечный детектор (для измерения в конкретной точке) или детектор прямой видимости (измерение в объеме по ходу луча)
• Метод забора пробы – естественный или с помощью насоса
• Время установления показаний
• Каким образом осуществляется проверка точности и работоспособности системы.
• Необходимость, частота и порядок технического обслуживания
• Необходимо ли обучение и тренировка персонала для работы с системой, если да, то имеются ли необходимые для этого процедуры и материалы
• Цена

Более конкретные вопросы рассматриваются после того, как получен ответ на предыдущие:

• Требуемое время установления показаний для всей системы в целом.
• Как быстро устройство должно выдать сигнал тревоги – необходимо ли, чтобы значение времени «срабатывание-сигнал тревоги» было менее нескольких секунд?
• Какие соединения, за исключением растворенных в воздухе веществ/горючих веществ присутствуют в потоке пробы?
• Существуют ли агрессивные агенты или покрытия, которые могут воздействовать на датчик, и сделать его непригодным для использования?
• Должен ли газоанализатор быть отказоустойчивым (защищенным от неисправностей)?
• Для измеряемых растворенных в воздухе веществ в настоящий момент и в будущем: (а) отличие времени установления показаний по отношению друг к другу; (б) каковы значения ошибок измерений различных веществ?
• Может ли устройство быть откалиброванным в соответствии с существующими нормативами – и при этом походящие процессы не будут вызывать сигналов ложных тревог? При каком уровне концентрации должен сработать сигнал тревоги? Необходимо учесть:
  • Существующие нормативные стандарты
  • НКПР газа или пара
  • Возможный допустимый уровень утечки и время, за которое он достигнет критического значения
  • Находится ли в контролируемой зоне персонал
  • Время, необходимое для реакции на сигнал тревоги
  • Действия, предпринимаемые по сигналу
  • Токсичность газа или пара
  • Может ли газоанализатор выдать сигнал тревоги на несколько приемных устройств одновременно
• Порядок проведения калибровки
• Местоположение стационарных газоанализаторов по отношению к оборудованию производства, к свойствам и дисперсионным характеристикам газов и паров, к существующей системе вентиляции
• Удобство снятия показаний газоанализаторов (должно быть, как правило, удаленным)

В заключение, детекторы горючих газов — это незаменимые устройства, которые обеспечивают безопасность в самых разных сферах. Правильный выбор и установка детектора помогут защитить вас и ваших близких от потенциальных угроз.

Подобрать необходимые Детекторы горючих газов для решения конкретных задач Вам помогут специалисты компании КОЛБА. Свяжитесь с нами по телефону или оставьте заявку. Специалист ответит Вам в течении 20 минут.